Question

【題目】化學(xué)反應(yīng)都有能量變化。丙烷(C3H8)是一種優(yōu)良的燃料，如圖是一定量丙烷在常溫常壓下完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過(guò)程中的能量變化圖。試回答下列問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：___。

(2)二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料，應(yīng)用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455 kJ的熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO和液態(tài)水共放出1607 kJ的熱量，則混合氣體中丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為___。

Answer 1

【答案】C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H= -2215.0 kJ/mol 1：4

【解析】

(1)丙烷燃燒反應(yīng)是放熱的，所以△H<0，分析圖象得到生成1 mol水的焓變△H=-553.75 kJ/mol，依據(jù)熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出，注意物質(zhì)聚集狀態(tài)，對(duì)應(yīng)量下的焓變；

(2)依據(jù)熱化學(xué)方程式結(jié)合混合氣體物質(zhì)的量和放熱列式計(jì)算得到二甲醚和丙烷物質(zhì)的量之比。

(1)圖象是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過(guò)程中的能量變化圖，丙烷燃燒反應(yīng)是放熱的，所以△H=-553.75 kJ/mol；丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)反應(yīng)放熱△H= -553.75 kJ/mol，由于丙烷化學(xué)式是C3H8，則1 mol丙烷完全燃燒產(chǎn)生4 mol H2O，反應(yīng)放出熱量Q=4 mol×553.75 kJ/mol=2215.0 kJ/mol，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2215.0 kJ/mol；

(2)1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455 kJ熱量，1 mol丙烷完全燃燒放出2215.0 kJ的熱量，若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1607 kJ熱量，設(shè)1 mol混合氣體中二甲醚物質(zhì)的量x，丙烷物質(zhì)的量為(1-x)，1455x kJ+2215.0(1-x) kJ=1607 kJ，解得x=0.8，則混合氣體中丙烷物質(zhì)的量為0.2 mol，故混合氣體中丙烷和二甲醚物質(zhì)的量之比n(C3H8)：n(CH3OCH3)=0.2 mol：0.8 mol=1：4。